ระบบตรวจจับใยแก้วนำแสงชนิด ฟาบรี-เปโรต์ อินเทอร์ฟีรอมิเตอร์ สำหรับการประยุกต์ใช้งานด้านวิศวกรรมเมคคาทรอนิกส์
สาโรช พูลเทพ ^*
ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยศิลปากร (วิทยาเขตพระราชวังสนามจันทร์)

บทความนี้นำเสนอการพัฒนาระบบตรวจจับใยแก้วนำแสงชนิด ฟาบรี-เปโรต์ อินเทอร์ฟีรอมิเตอร์ (Fiber optic based Fabry-Perot interferometer: FFPI) สำหรับวัดว่าความเครียดขนาดเล็กของวัตถุ คานอะลูมิเนียม (Cantilever beam) ที่ติดตั้งอยู่กับตัวกระตุ้นแบบไดนามิกส์ (Mechanical vibrator) ถูกเชื่อมต่อเข้ากับเครื่องกำเนิดรูปคลื่นสัญญาณ (Function generator) เพื่อใช้ในการทดลอง นอกจากนั้นตัวตรวจจับความเครียดอ้างอิง (Reference strain gauge) ยังถูกนำมาใช้เพื่อหาค่าความผิดพลาด (Measurement error) ที่เกิดขึ้นจากการวัด โดยการดำเนินการวิจัยสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 การทดลองหลัก ๆ คือวัดค่าความเครียดจากการป้อนความถี่กระตุ้น และแอมปลิจูดกระตุ้นแบบซ้ำคาบ และไม่ซ้ำคาบ ตามลำดับ ผลการทดลองพบว่าเมื่อกำหนดให้ความถี่กระตุ้นของสัญญาณแบบซ้ำคาบรูปสามเหลี่ยม (Triangular waveform) มีค่าเท่ากับ 200 เฮิรตซ์ และเปลี่ยนค่าแรงดันกระตุ้นในช่วง 0.25 – 6 โวลต์ ค่าความเครียดที่วัดได้จากระบบตรวจจับใยแก้วนำแสงมีค่าเท่ากับ 0.164 µ – 4.179 µ ขณะที่ค่าความเครียดที่วัดได้จากตัวตรวจจับความเครียดอ้างอิงมีค่าเท่ากับ 0.158 µ – 3.519 µ ตามลำดับ ซึ่งจะมีค่าเปอร์เซ็นต์ความผิดพลาดเฉลี่ยเท่ากับ 2.46% นอกจากนั้นเมื่อดำเนินการป้อนความถี่กระตุ้นวัตถุทดสอบใช้ช่วง 30 – 180 เฮิรตซ์ ระบบตรวจจับใยแก้วนำแสงสามารถอ่านค่าความเครียดได้ในช่วงตั้งแต่ 0.158 µ ถึง 3.519 µ ขณะที่เปอร์เซ็นต์ความผิดพลาดเฉลี่ยมีค่าเท่ากับ 2.74% ตามลำดับ